本发明专利技术公开了一种高分辨率亚像元成像技术实现的方法及系统，包括：普通面阵ＣＭＯＳ探测器；面阵ＣＭＯＳ探测器驱动与数据采集板；光学镜头和二维平移精密光学调节架。通过对普通面阵ＣＭＯＳ探测器进行一定方式的二维平移可以实现成像系统的亚像元探测，以进行亚像元探测技术研究。本发明专利技术的优点是利用灵活的二维平移机械结构使普通面阵ＣＭＯＳ探测器成像系统进行亚像元探测，能够避免定制特殊探测器，并且通过对二维平移位移量的控制可以灵活研究图像不同配准精度亚像元探测技术效果的影响，从而实现短周期内低成本下进行更加接近工程化的亚像元技术研究。
【技术实现步骤摘要】
高分辨率亚像元成像技术实现的方法和系统技术领减本专利技术涉及亚像元成像技术，具体指一种高分辨率亚像元成像技术实现的 方法及系统，它用于对物体进行高分辨率成像。 背景故术利用亚像元技术进行超分辨率图像重建是提高图像空间分辨率的有效手 段，也是图像处理领域中一个重要分支，最近几年，国内很多学者也在研究亚 像元探测技术，但研究主要集中在算法研究上，此类研究和实际仪器的研究相 关性比较小，因此具有很大的局限性，指导意义有限。而进行实际实验则需要 定做特殊排列的探测器，制作成本非常高，周期也比较长。 专利技术内束本专利技术的目的是提供一种基于普通面阵CMOS探测器成像仪器的新型亚像 元成像系统及方法，解决目前亚像元成像需定做特殊排列的探测器的问题。本专利技术的高分辨亚像元成像系统如附附图说明图1所示，它包括面阵CM0S探测 器l、面阵CM0S探测器驱动与数据采集板2、光学镜头3和二维平移精密光学 调节装置4。面阵CM0S探测器1位于光学镜头3的焦平面上；面阵CMOS探测 器1、面阵CMOS探测器驱动与数据采集板2和光学镜头3固定于二维平移精密 光学调节装置4上。本专利技术高分辨亚像元成像系统成像是通过以下步骤实现的，首先成像系统 通过光学镜头3对物体进行成像，获得第一幅图像数据，然后利用二维平移精 密光学调节装置4使系统在X方向和Y方向分别移动半个CMOS像元的距离(如 附图2所示)，再次对物体进行成像，获得错位半个像元的第二幅图像数据，最后将两幅图像数据进行融合，获得高分辨的亚像元成像的图像数据。 本专利技术的优点是-1. 利用一定方式的二维机械平移使基于普通面阵CMOS探测器的成像仪器进行亚像元探测器，能够避免定制特殊探测器；2. 通过对二维平移位移量的控制可以灵活模拟不同的工作精度，方便对图像配不准这一影响亚像元探测效果的最重要因素进行实验,从而实现短周期 内低成本下进行更加接近工程化的亚像元技术研究。附图说朋图1为本专利技术的实现亚像元探测技术的装置的结构示意图； 图中1——面阵CMOS探测器；2——面阵CMOS探测器驱动与数据采集板；3——光学镜头；4——二维平移精密光学调节装置。图2为本专利技术的二维平移精密光学调节装置的平移方向示意图。 图3为本专利技术的面阵CMOS探测器驱动与数据采集板的系统组成图； 图中201——电源及探测器工作时序驱动模块；202——模拟图像数据A/D转换模块；203——数字图像采集与存储模块；204——USB2. 0数据总线上传模块。 具体卖沲方式下面结合附图1 图3对本专利技术的实现亚像元探测的装置的具体实施例方式作详细说明如附图1所示，本专利技术所说的普通面阵CMOS探测器1是采用像元排列方式为方形等间距排列的CMOS面阵探测器，具体是釆用Cypress公司的STAR250 型黑白面阵CMOS探测器；所说的光学镜头3釆用Kenko 500mra型定焦镜头； 所说的二维平移精密光学调节装置4采用北京卓立汉光仪器有限公司的 TSM25G-IS型超精密平移台和TSMV5-1A型精密升降台组合而成；所说的面阵 CMOS探测器驱动与数据采集板2由电源及探测器工作时序驱动模块201、模拟 图像数据A/D转换模块202、数字图像采集与存储模块203和USB2. 0数据总线 上传模块204组成，实现面阵CMOS探测器的驱动控制及图像采集与传输。在进行亚像元成像时:通过调节二维平移精密光学调节架对普通面阵CMOS 探测器进行二维平移，可以方便实现亚像元探测技术对原始图像的50%像素位 移要求；并且通过对二维平移位移量的控制可以灵活模拟不同的工作精度，对 图像配不准这一影响亚像元探测效果的最重要因素进行实验,从而实现短周期 内低成本下进行更加接近工程化的亚像元技术研究。权利要求1.一种亚像元成像系统，它包括面阵CMOS探测器(1)、面阵CMOS探测器驱动与数据采集板(2)、光学镜头(3)和二维平移精密光学调节装置(4)，其特征在于由面阵CMOS探测器(1)、面阵CMOS探测器驱动与数据采集板(2)、光学镜头(3)构成的光学成像系统固定于二维平移精密光学调节装置(4)上，二维平移精密光学调节装置(4)对光学成像系统在X方向和Y方向可以作相对原始图像的50％像素的位移。2. —种亚像元成像方法，其特征在于它包括以下步骤A. 由面阵CMOS探测器(1)、面阵CMOS探测器驱动与数据采集板(2)、 光学镜头(3)构成的光学成像系统物体进行成像，获得第一幅图像数据；B. 利用二维平移精密光学调节装置(4)移动成像系统使物体在面阵CMOS 探测器(1)上的图像在X方向和Y方向分别错位半个CMOS像元的距离，再次对物体进行成像，获得错位半个像元的第二幅图像数据；C. 将步骤A和步骤B获得的两幅图像数据进行融合，从而获得高分辨的亚像元成像的图像数据。全文摘要本专利技术公开了一种高分辨率亚像元成像技术实现的方法及系统，包括普通面阵CMOS探测器；面阵CMOS探测器驱动与数据采集板；光学镜头和二维平移精密光学调节架。通过对普通面阵CMOS探测器进行一定方式的二维平移可以实现成像系统的亚像元探测，以进行亚像元探测技术研究。本专利技术的优点是利用灵活的二维平移机械结构使普通面阵CMOS探测器成像系统进行亚像元探测，能够避免定制特殊探测器，并且通过对二维平移位移量的控制可以灵活研究图像不同配准精度亚像元探测技术效果的影响，从而实现短周期内低成本下进行更加接近工程化的亚像元技术研究。文档编号G01S17/00GK101299099SQ20081003532公开日2008年11月5日 申请日期2008年3月28日 优先权日2008年3月28日专利技术者孙胜利, 勇 罗, 陈凡胜, 陈博洋, 陈桂林 申请人:中国科学院上海技术物理研究所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种亚像元成像系统，它包括：面阵ＣＭＯＳ探测器（１）、面阵ＣＭＯＳ探测器驱动与数据采集板（２）、光学镜头（３）和二维平移精密光学调节装置（４），其特征在于：由面阵ＣＭＯＳ探测器（１）、面阵ＣＭＯＳ探测器驱动与数据采集板（２）、光学镜头（３）构成的光学成像系统固定于二维平移精密光学调节装置（４）上，二维平移精密光学调节装置（４）对光学成像系统在Ｘ方向和Ｙ方向可以作相对原始图像的５０％像素的位移。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈博洋，罗勇，陈凡胜，孙胜利，陈桂林，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。